药剂学-流变学基础复习指南(DOC)
7第七章：流变学基础-2013
假塑性流体的结构变化示意图
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二、非牛顿流动
（三）胀性流体（dilatant fluid）
1)曲线通过原点； 2)随S增大，ηa增大。有剪切稠化现象，所 以剪切应力大流动性差； 3)其流动公式为D=S/ηa（ηa=kDn-1）n＞1; 4)原因· ·
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胀性流体的结构变化示意图
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二、非牛顿流动
S=kDn
k—黏性常数； 0＜n＜1，假塑（黏）性流体； n—流动指数 n = 1，牛顿流体； n＞1，胀性流体。
η=S/D（η—黏度） ηa=kDn-1 （ηa—表观黏度） S=ηaD
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第七章:流变学基础
一、牛顿流体
牛顿黏性定律：在层流条件下，剪切速率与剪切应力成正比 公式：S=kD（n=1）；η=S/D η=k
质触变性影响完全不同。
原因：随温度↑，凡士 而液体石蜡聚乙烯复合型
林的蜡状骨架发生熔融解， 软膏基质，在温度发生变
化的条件下能够维持树脂 状结构。
38
dyne· cm sec·
聚乙烯复 合物
＊
）
1
温度（℃）
38
27
27
5％混悬型水溶液的流变学流动曲线
28
28
图中A、B两点为静止 状态和振摇状态下混悬微 粒所受到的切变应力。 牛顿流体1：A、B两点虽 切变应力不同，但流体对 应的η相同，因此用提高η 的方法阻止粒子下沉将导 致倾倒困难；
29
29
假塑性流体2：ηA ＞ηB，
故静止状态微粒所受S
小，体系η大，粒子沉
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塑性流体的结构变化示意图
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二、非牛顿流动
（二）假塑性流体（pseudo-plastic fluid）
2022年医学专题-药剂学第七章--流变学基础
➢ 其流动曲线的特性表现为剪切应力的下降曲线，并 与上升曲线相比向左迁移。在图上表现为环状滞后曲 线。也就是说，用同一个S值进行比较，曲线下降时粘 度低，上升时被破坏的结构并不因为应力的减少而立 即恢复原状，而是存在一种时间差。即所谓的触变性 是施加应力使其流体产生流动时，流体的流动性暂时 性增加。
t(SbSf )B
式中，t——球落下时经过两个标记线所需 时间（sec）；Sb、Sf——在测定温度条件 下球和液体的比重；B——球本身固有的常 数。
三.旋转粘度计法
旋转粘度计有双重圆筒形、圆锥圆板型和平行
圆板型三种。如图所示，测定原理为筒内装入试 验液，然后用特制的旋转子进行旋转时，考察产 生的弯曲现象，利用作用力求得产生的应力。旋 转装量中回旋角Ω和弯曲程度r以及转矩M和应力S 之间的关系如下式所示。
假塑性流体的结构变化示意图
（三）胀性流动（dilatant flow）
胀性流动曲线曲线经过原点，且随着切变应力的增大其粘 性也随之增大，表现为向上突起的曲线称为胀性流动曲线（ dilatant flow curve）。
胀性液体的流动公式： D= Sn /a n<1，为胀性流体； 当n接近1时，流动接近牛顿流动。
的粘度。 如制备医疗和化妆品用的雪花膏、糊剂、洗涤剂时必须调整适当的稠度和润滑性，才能使其制剂达到良好的重现性。 随着S值的增大粘度下降的流动现象称为假塑性流动。
随着S值的增大塑粘度性下降流的流动体现象、称为假假塑性塑流动性。 流体、胀性流体中多数具有触
变性，它们分别称为触变性塑性液体、触变性假
塑性液体、触变性胀性液体。
二、落球粘度计法 落球粘度计的
原理是：在含有受 试液的垂直玻璃管 内（在一定温度下 ），使玻璃球或钢 球自由落下，由球 的落下速度和球的 质量即可求得受试 液的粘度（见右图 ）。
药剂学第七章 流变学基础
二、落球粘度计法 落球粘度计的 原理是：在含有受 试液的垂直玻璃管 内（在一定温度下 ），使玻璃球或钢 球自由落下，由球 的落下速度和球的 质量即可求得受试 液的粘度（见右图 ）。
Hoeppler落球粘度计
测定方法是将试验液和圆球装入到玻璃管 内，外围的恒温槽内注入循环水保持一定 的温度，使球位于玻璃管上端，然后准确 地测定球经过上下两个标记线的时间，反 复测数次，利用下式计算得到牛顿液体的 粘度。
圆锥—平板粘度计
切变速度用每分钟圆锥旋转的转速来表示， 切变应力通过刻度读取，然后用切变应力与切变 速度作图，以下面的公式即可以计算得到试验液 的粘度。 T η= C
V
式中，C——常数；T——转矩；V——每分钟的 旋转数，即圆锥的旋转速度 如果试验液为塑性流动的流体，则其塑性粘 度用下式可以表示： T Tf U C V
D
S S0
(b)塑性流动
η——塑性粘度（plastic viscosity）；S0——屈伏值、致流值或降 伏值，单位为dyne· ㎝-2。
塑性流动的特点：不过原点；有屈伏值S0； 当切应力S< S0时，形成向上弯曲的曲线； 当切应力S> S0时，切变速度D和切应力呈 直线关系。 在制剂中表现为塑性流动的剂型有浓度较 高的乳剂和混悬剂。
（b）型：
2 2R1 L 2
K1 2R / 3 K2
3
（c）型： K1 R
K2
/2 h/ R
3
圆锥——平板粘度计法 Ferranti-Shirley粘度计为圆锥—平板粘度计的 一种类型。Ferranti-Shirley圆锥—平板粘度计的 装置如下图所示。测定方法为将试验液放在平板 的中央，然后把平板推至上面的圆锥下部，使试 验液在静止的平板和旋转的圆锥之间产生切变。
药剂学流变学基础复习指南
第七章流变学基础学习要点一、概述(一)流变学1、定义:流变学(rheology)就是研究物质变形与流动的科学。
变形就是固体的固有性质,流动就是液体的固有性质。
2、研究对象:(1) 具有固体与液体两方面性质的物质。
(2) 乳剂、混悬剂、软膏、硬膏、粉体等。
(二)变形与流动1、变形就是指对某一物体施加外力时,其内部各部分的形状与体积发生变化的过程。
2、应力就是指对固体施加外力,则固体内部存在一种与外力相对抗而使固体保持原状的单位面积上的力。
3、流动:对液体施加外力,液体发生变形,即流动。
(三)弹性与黏性1、弹性就是指物体在外力的作用下发生变形,当解除外力后恢复原来状态的性质。
可逆性变形----弹性变形。
不可逆变形----塑性变形2、黏性就是流体在外力的作用下质点间相对运动而产生的阻力。
3、剪切应力(S):单位液层面积上所施加的使各液层发生相对运动的外力,FSA=。
4、剪切速度(D):液体流动时各层之间形成的速度梯度,dvDdx=。
5、黏度:η,面积为1cm2时两液层间的内摩擦力,单位Pa·s,SDη=。
(四)黏弹性1、黏弹性就是指物体具有黏性与弹性的双重特征,具有这样性质的物体称为黏弹体。
2、 应力松弛就是指试样瞬时变形后,在不变形的情况下,试样内部的应力随时间而减小的过程,即,外形不变,内应力发生变化。
3、 蠕变就是指把一定大小的应力施加于黏弹体时,物体的形变随时间而逐渐增加的现象,即,应力不变,外形发生变化。
二、流体的基本性质图7-1 各种类型的液体流动曲线 (一)牛顿流体: 1、 特征 (1) 剪切速度与剪切应力成正比,S=F/A=ηD 或1S D η=。
(2) 黏度η:在一定温度下为常数,不随剪切速度的变化而变化。
2、 应用纯液体、低分子溶液或高分子稀溶液。
(二)非牛顿流体 1、 特征:(1) 剪切应力与剪切速度的关系不符合牛顿定律。
(2) 黏度不就是一个常数,随剪切速率的变化而变化。
药剂学 第十四章 流变学基础
（二）剪切应力与剪切速度
力
粘度(viscosity):它表示物质 在流动时内摩擦力的大小
为使液层能维持一定的速度流动,必须施加一个 与阻力相等的反方向力,在单位液层面积上所施
加的这种力称为剪切应力S(shearing force):
简称切力.单位为N.m-2 Shear stress is the stress component parallel to a given surface, such as a fault plane, that results from forces applied parallel to the surface or from remote forces transmitted through the surrounding rock.
运动粘度:即液体的动力粘度与同温度下该流体密度ρ之 比。用小写字母v表示。
旋转粘度计的类型很多，包括 同轴双筒旋转粘度计、单筒旋 转粘度计、锥板粘度计、转子 型旋转粘度计，可以根据实际 需要来选择不同类型的粘度计。
圆锥平板粘度计
針入度
在指定温度和外力下滑
脂被插入的深度叫“针 入 度”。
“针入度”越大则表明
力轴相交一点fB
使塑性体开始流动所需加的临界切应力即为屈服值 （yield value)
(二) 假塑性流体(pseudo plastic flow)
体系没有屈服值,流变曲线经过原点, 黏度随切 速增加而减少.显示这种流动性质的流体即为假 塑性流体. 从流动曲线某一特定点切线斜率的倒数求得的
黏度称为表观黏度(happ).表观黏度一定要标明
（二）流变学在乳剂中的应用
▪ 乳剂在制备和使用过程中经常会受到各种剪 切力的影响，大部分乳剂表现为非牛顿流动。
14-药剂学-流变学基础
第二节 流变性质
一、牛顿流动 纯流体和多数低分子溶液在层流条件下的剪切应 力S与剪切速度D成正比，遵循该法则的液体为 牛顿流体（Newtonian fluid)。 1/ η S=F/A=ηD D=S/η 粘度与剪切速度无关， 只要温度一定，粘度就一定
D
S
粘度的单位
η= S/D Pa.s ，mPa.s 达因.厘米－2.秒（泊,p） 1泊＝0.1 Pa.s 药学中常用厘泊（cp) 1cp=10-2泊＝10-3pa.s
一、牛顿流体的粘度与测定 1、毛细管粘度计
η1 = η2 ρ2 t2 ρ1t1
奥氏粘度计 平氏粘度计 乌氏粘度计
待测液体 t
毛细管
奥氏粘度计
平氏粘度计
t
落球粘度计
η＝t(ρb-ρl).B
非牛顿流体流动性质测定
对于非牛顿流体，一般不采取测定某一切变速度 下的粘度，因为非牛顿流体的粘度不是常数，而 随切变速度变化而变化。（见图） 非牛顿流体的流动性质应采用可改变切变速度的 粘度计进行测定。 如旋转式粘度计，借助于流体中旋转物体的粘性 阻力来测定粘度。 优点：切变速度可调范围广，可自动调节至程序 切变速度。
如分散相体积比相对较低时（0.05以下）时，其 系统表现为牛顿流动；随着相体积比增加，系统 的流动性下降，表现为假塑性流动；而体积比较 高时，转变为塑性流动。体积比接近0.74时产生 相转移，粘度显著增加。 减小粒子的平均粒径能增加乳剂的粘度。 在粒子平均粒径相同的情况下，粒度分布宽的系 统，粘度较小，粒度分布窄的系统粘度较高。 乳化剂浓度越高，制剂的粘度越大 剪切速度增大时，粘度减少。原因是液滴间距离 增大所致。
S0 S
假塑性流动
随着S值的增大而粘度下降的流动称为假塑性流 动。 D=Sn/ ηa ηa 表观粘度，随剪切速度的改变而改变 n越大，非牛顿性越大， n=1为牛顿流体 甲基纤维素、西黄耆胶等 链状高分子的1％水溶液 表现为假塑性流动
《药剂》课件第十四章-流变学基础(1)
黏弹性(Viscoelasticity)
➢高分子物质或分散体系，具有黏性和弹性的双重特性，我 们把这种性质称为黏弹性。 ➢对于这种黏弹性，我们用弹性模型的弹簧和把黏性通过模 型的缓冲器的复合型模型加以表示。
➢ 对固体施加外力，则固体内部存在一种与外 力相对抗的内力使固体恢复原状。此时在单位面 积上存在的内力称为内应力（Stress）。 ➢ 由外部应力而产生的固体的变形，如除去其 应力，则固体恢复原状，这种性质称为弹性 （Elasticity）。 ➢ 把这种可逆性变形称为弹性变形。
非可逆性变形称为塑形变形。
➢ 温度对软膏基质稠度 的影响，可以利用经过 改进的旋转黏度计进行 测定，并对其现象加以 解释。 ➢ 从图中可以看出，温 度对两种基质的影响是 一样的，而且，屈服点 的温度变化曲线也表现 为同样的性质。
第二节 流变性质
一．牛顿流动
液体流动时在液体内形成速度梯度，故产生流动阻力。反
映此阻力大小的切变应力S和切变速度D有关。实验证明，纯液
(n
1)
式中,ηa表观黏度(apparent viscosity)。如甲基纤维素、西 黄蓍胶、海藻酸钠等链状高分子的1%水溶液表现为假塑性流 动。这种高分子随着S值的增大其分子的长轴按流动方向有序 排列。因此，可以减少对流动的阻力。
（三）胀性流动
胀性流动曲线如图（d）所示，曲线经过原点，且随着切 变应力的增大其黏性也随之增大，表现为向上突起的曲线称为 胀性流动曲线（dilatant flow curve）。相当于
（二）流变学在乳剂中的应用
药剂学-流变学基础复习指南
第七章流变学基础学习要点一、概述（一）流变学1. 定义：流变学（rheology）是研究物质变形和流动的科学。
变形是固体的固有性质，流动是液体的固有性质。
2.研究对象：(1) 具有固体和液体两方面性质的物质。
(2) 乳剂、混悬剂、软膏、硬膏、粉体等。
（二）变形与流动1. 变形是指对某一物体施加外力时，其内部各部分的形状和体积发生变化的过程。
2. 应力是指对固体施加外力，则固体内部存在一种与外力相对抗而使固体保持原状的单位面积上的力。
3. 流动：对液体施加外力，液体发生变形，即流动。
（三）弹性与黏性1. 弹性是指物体在外力的作用下发生变形，当解除外力后恢复原来状态的性质。
可逆性变形----弹性变形。
不可逆变形----塑性变形2. 黏性是流体在外力的作用下质点间相对运动而产生的阻力。
3. 剪切应力（S）：单位液层面积上所施加的使各液层发生相对运动的外力，FSA=。
4. 剪切速度（D）：液体流动时各层之间形成的速度梯度，dvDdx =。
5. 黏度：η，面积为1cm2时两液层间的内摩擦力，单位Pa·s，SDη=。
（四）黏弹性1. 黏弹性是指物体具有黏性和弹性的双重特征，具有这样性质的物体称为黏弹体。
2. 应力松弛是指试样瞬时变形后，在不变形的情况下，试样内部的应力随时间而减小的过程，即，外形不变，内应力发生变化。
3. 蠕变是指把一定大小的应力施加于黏弹体时，物体的形变随时间而逐渐增加的现象，即，应力不变，外形发生变化。
二、流体的基本性质A：牛顿流动B：塑性流动C：假黏性流体D：胀性流动E：假塑性流体，表现触变性图7-1 各种类型的液体流动曲线（一）牛顿流体：1. 特征(1) 剪切速度与剪切应力成正比，S=F/A=ηD或1SDη=。
(2) 黏度η：在一定温度下为常数，不随剪切速度的变化而变化。
2. 应用纯液体、低分子溶液或高分子稀溶液。
（二）非牛顿流体1. 特征：(1) 剪切应力与剪切速度的关系不符合牛顿定律。
《药剂》课件第十四章-流变学基础
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第一节 概述
一、流变学的基本概念 （一）流变学研究内容 ?流变学——Rheology来源于希腊的 Rheos=Sream （流动）词语，由 Bingham和Crawford为了表示 液 体的流动 和固体的变形 现象而提出来的概念。 ?流变学主要是研究物质的变形和流动的一门科学。
?影响乳剂黏度的还有一个主要因素为乳化剂。
?膜的物理学特性和电学性质也是影响乳剂黏性的重要因素之 一。
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（三）流变学在半固体制剂中 的应用 在制备软膏剂和化妆品用雪花 膏时，必须控制好非牛顿流体 材料的浓度（稠度）。图表示 的是乳剂性基质，亲水性凡士 林或含有水分的亲水性凡士林 溶液的流动曲线。当亲水性凡 士林中加入水，屈服点（下降 曲线延伸与横轴相交的点）由 520g下降到 320g，同时，亲 水凡士林的塑性黏度（下降曲 线斜率的倒数）和触变性随着 水的加入而增大。
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? 温度对软膏基质稠度 的影响，可以利用经过 改进的旋转黏度计进行 测定，并对其现象加以 解释。 ? 从图中可以看出，温 度对两种基质的影响是 一样的，而且，屈服点 的温度变化曲线也表现 为同样的性质。
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第二节 流变性质
一．牛顿流动
液体流动时在液体内形成速度梯度，故产生流动阻力。反
映此阻力大小的切变应力 S和切变速度D有关。实验证明，纯液
非可逆性变形称为 塑形变形 。
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?流动主要表示 液体和气体的性质。 ?流动的难易与物质本身具有的性质有关，把这种 现象称为黏性（Viscosity ）。流动也视为一种非可 逆性变形过程。 ?实际上，某一种物质对外力表现为弹性和黏性双 重特性（ 黏弹性 ）。
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(二）剪切应力与剪切速率 ?在流速不太快时可以将流动着的液体视为互相平行移动 的液层如图，由于各层的速度不同，便形成速度梯度 du/dy（剪切速度），这是流动的基本特征。
药剂学整理笔记复习重点资料.doc
药剂学整理笔记复习重点资料.doc药剂学学习方向：剂型分类；质量要求；辅料、基质的分类、特点、性状、要求；制备办法；质量评价主线：：概念、特点、材料、制法、质量要求、妨碍因素重点：①液体药剂、片剂、注射剂；②剂型或制剂的概念或特点③材料（附加剂，辅料，基质）名称：片剂中辅料的名称、缩写词（PVP，PEG，CAP）、性能；用途；1.对于制药机械：机理，适用范围，成品特点是重点，压片机。
2.对于质量标准：成熟剂型质量标准重点；经历分层次经历：项目+标准；经历特别检查项目。
3.对于计算公式：（两类公式：因素分析型公式，计算型公式，经历型公式）计算题：HLB值（表面活性剂），冰点落低数据法（输液：渗透压的调节与计算），置换价（栓剂），有效期（药物制剂稳定性：有效期：t0.9=0.1054/k），半衰期（t1/2=0.693/k），表观分布容积（药物动力学），清除率（第十八章药动学）等。
4.对于新剂型与新技术：机理、材料是重点；质量检查了解第一章绪论一、概念：药剂学：是研究药物的处方设计、基本理论、制备工艺、质量操纵和合理应用的综合性技术科学。
原料药名+剂型= 制剂制剂：剂型中的任何一具具体品种。
剂型：药物的临床给药形式，适用于诊断、治疗、预防，与一定的给药途径相习惯。
药物制剂的特点：处方成熟、工艺规范、制剂稳定、疗效确切、质量标准可行。
PS即：处方设计要成熟、制备工艺要规范、质量标准要可行且制剂要稳定，以达到确切疗效。
二、药剂学的分支学科：物理药学：是应用物理化学的基本原理和手段研究药剂学中各种剂型性质的科学。
生物药剂学：研究药物、剂型和生理因素与药效间的科学。
药物动力学：研究药物汲取、分布、代谢与排泄的经时过程。
三、药物剂型：适合于患者需要的给药方式。
重要性：1、剂型可改变药物的作用性质（硫酸镁口服泻下，注射镇静）2、剂型能调节药物的作用速度（注射与口服、缓释、控释）3、改变剂型可落低或消除药物的毒副作用（缓释、控释）4、某些剂型有靶向作用（脂质体对肝脏脾脏的靶向作用）5、剂型可直截了当妨碍药效（生物利用度差异）四、国家药品标准《中国药典》，至今10版，20XX年版分四部，第四部收载通则和药用辅料。
药剂学第六章流变学基础
药剂学第六章流变学基础第六章流变学基础第一节概述一、变形与流动1、变形：是指对某一物体施加压力时，其内部各部分的形状与体积发生变化的过程2、应力（stress）：对固体施加外力，固体内部产生与之对抗的内力使固体保持原状，此时单位面积上存在的力3、弹性（elasticity）：物体在外力作用下发生变形，接触外力后恢复到原来状态的性质4、黏性（viscosity）:流体在外力作用下质点间相对运动产生的阻力二、剪切应力和剪切速率三、黏弹性（viscoelasticity）：是指物体具有黏性与弹性的双重特性第二节流体的基本性质一、牛顿流体1、关系：流体内部的剪切应力与垂直于流体运动方向的速度梯度成正比2、流动活化能：是指液体开始流动所需施加的能量二、非牛顿流体（一）塑性流体1、塑性流体：当剪切应力较小时，物体不流动，只发生弹性变形，当剪切应力超过某一限度时，物体发生永久变形，表现出可塑性，呈现塑性流动2、产生塑性流动的原因：静止时粒子成网状结构，当应力超过屈服值时导致网状被破坏，开始流动（二）假塑性流体：只要施加上小的切应力就发生流动，没有屈服值（三）胀性流体1、切变稠化：物体对流动的阻力随剪切应力增大而增大，及搅拌时表观黏度增大，搅拌越快越显稠2、切变稠化原因：搅动时破坏了致密排列的粒子，粒子间没有水的滑动作用，黏性阻力骤然增大，失去了流动性3、满足条件：粒子必须是分散的，分散相浓度较高且在一个狭小的范围内（四）触变性1、触变性（thixotropy）：体系在搅拌时为流体，停止搅拌后逐渐变稠甚至凝胶，而不是立即恢复到搅拌前的状态，期间有一个时间过程，而且这一过程是反复可逆进行2、机制：随剪切应力增加，粒子间形成的结构受到破坏，黏性减小；撤掉剪切应力时，粒子依靠布朗运动到一定几何位置，恢复到原来的结构，这一过程需要时间，因而表现出度时间的依赖性第三节流变性的测定方法一、黏度的测定（一）黏度的表示方法：绝度黏度、动力黏度、增比黏度、比浓黏度、特性黏度（二）影响黏度的因素：温度、压力、分散相、分散介质（三）黏度测量仪器1、毛细管黏度计：依据液体在毛细管中的流出速度测量液体黏度2、旋转式黏度计：根据旋转过程中作用于液体液体介质的剪切应力大小进行测定3、落球式黏度计：不适合触变性流体二、稠度的测定1、插度计：在一定温度下，将插度计中150g金属椎体的锥尖放在供试品表面，以插入深度评定供试品稠度2、平行板黏度计：主要用来测定软膏的涂展性，将样品夹在平行板之间，施加一定压力，样品横向扩散，依据扩散度评价其涂展性第四节流变学在药剂学中的应用一、药物制剂的流变性质（一）稳定性（二）可挤出性（三）涂展性（四）通针性（五）滞留性（六）控释性二、药物制剂的流变性质对不同制剂制备方法的影响三、药物制剂的流变性质对生产工艺的影响（一）工艺过程放大（二）混合作用四、心理流变学1、根据软膏剂流变学性质分类（1）产品较柔软，主要用于眼部（2）中等稠度的一般性药用软膏（3）用于渗出性糜烂性皮炎保护性产品。
(完整版)流变学复习
名词解释?流变学：研究材料流动及变形规律的科学。
?假塑性流体：指无屈服应力,并具有粘度随剪切速率增加而减小的流动特性的流体。
?韦森堡效应&爬杆现象&包轴现象：当圆棒插入容器中的高分子液体中旋转时，没有因惯性作用而甩向容器壁附近，反而环绕在旋转棒附近，出现沿棒向上爬的“爬杆”现象。
?巴拉斯效应&挤出胀大&弹性记忆效应：指高分子被强迫挤出口模时，挤出物尺寸要大于口模尺寸，截面形状也发生变化的现象。
?法向应力效应：聚合物材料在口模流动中，由于自身的黏弹特性，大分子链的剪切或拉伸取向导致其力学性能的各向异性，产生法向应力效应。
?松弛时间：是指物体受力变形，外力解除后材料恢复正常状态所需的时间。
?表观粘度：非牛顿型流体流动时剪切应力和剪切速率的比值。
?*入口校正：对于粘弹性流体，当从料筒进入毛细管时，由于存在一个很大的入口压力损失，因此需要通过测压力差来计算压力梯度时所进行的校正。
?本构方程：描述应力分量与形变分量或形变速率分量之间关系的方程,是描述一大类材料所遵循的与材料结构属性相关的力学响应规律的方程. 反映流变过程中材料本身的结构特性。
?*粘流活化能：E定义为每摩尔运动单元所需要的能量，它表征粘度对温度的依赖性，E越大，粘度对温度的依赖性越强，温度升高，其粘度下降得越多。
?*第二光滑挤出区：当剪切速率继续增大时，熔体在模壁附近会出现“全滑动”，这时会得到表面光滑的挤出物，这一区域称为第二光滑挤出区。
?*第一法向应力差：沿流动（受力）向的应力与垂直于流向（法向）的应力之差。
?*触变性流体：在恒温和恒定的切变速率下，粘度随时间递减的流体。
?*震凝性流体：在恒温和恒定的切变速率下，粘度随时间递增的流体。
?*平衡转矩：胶料混炼时，转矩随物料的不断均化最终达到的平衡值。
?拉伸粘度：拉伸应力与拉伸应变速率之比，表示流体对拉伸流动的阻力。
?*宾汉流体: 与牛顿型流体的流动曲线均为直线，但它不通过原点，只有当剪切应力超过一定屈服应力值之后才开始塑性流动。
药剂学 第十三章 流变学基础共53页文档
围广的系统比粒度分布狭的系统粘度低。
➢另外，乳化剂也是影响乳剂粘度的一个
主要因素。
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药剂学
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（三）流变学在半固体制剂中的应用
在制备软膏剂和化妆品时，必须控制好非牛 顿流体材料的浓度（稠度）。图13-4表示的是乳 剂性基质，亲水性凡士林或含有水分的亲水性凡 士林溶液的流动曲线[2]。当亲水性凡士林中加入 水时，致流值由520g下降到320g，同时，亲水凡 士林的塑性粘度和触变性随着
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➢主要因素有：相的体积比、内相固有的
粘度、粒度分布等。
➢如分散相（内相）体积比较低时（0.05
以下），其系统表现为牛顿流动；随着体
积比增加，系统的流动性下降，表现为假
塑性流动。而体积比高的时候，转变为塑
性流动。当体积比接近0.74时，产生相的
转移，粘度显著增大。
➢在同样的平均粒径条件下，粒度分布范
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药剂学
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(二）切变应力与切变速率
➢观察河中的流水：尽管水流方向一致，但 水流速度却不同，中心处的水流最快，靠近 河岸水流较慢。
➢因此，在流速不太
y
u
快时，可以将流动
着的液体视为互相
平行移动的一个个
液层（如图13-1）；
由于各层的速度是
u
不同的，所以产生 速度梯度du/dy，这 2是020/流5/16动的基本特征。 药剂图学13-1流动时形成速度梯度 4
速度，以D表示，单位为S-1， 。
➢切变应力与切变速度是表征体系流变性质
的两个基本参数。
2020/5/16
药剂学
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二、流变学在药剂学中的应用
➢ 流变学在药学研究中的重要意义在 于：可以应用流变学理论对混悬剂、 乳剂、半固体制剂等的剂型设计、处 方组成、制备工艺、质量控制等进行 研究与评价。 ➢ 物质的流动性可以分两大类：一种 为牛顿流动，另一种为非牛顿流动。
初级药师考试复习笔记——药剂学药物微粒分散系的基础理论、流变学基础、药物制剂的稳定性、药物制剂的设计
药剂学药物微粒分散系的基础理论、流变学基础、药物制剂的稳定性、药物制剂的设计一、药物微粒分散系的基础理论1.概述概念：一种或多种物质高度分散在某种介质中所形成的体系小分子真溶液（直径＜10-9m ）微粒分散体系分类胶体分散体系（直径在10-7 ~10-9m 范围）：主要包括纳米微乳、脂质体、纳米粒、纳米囊、纳米胶束等，他们的粒径全都小于1000nm粗分散体系（直径＞10-7m ）：主要包括混悬剂、乳剂、微囊、微球，他们的微粒在500~100μm 范围内微粒：10-9 ~10-4m 范围的分散相统称微粒多相体系，出现大量的表面现象微粒分散体系特殊的性能热力学不稳定体系粒径更小的分散体系还有明显的布朗运动、丁铎尔现象、电泳现象性质有助于提高药物的溶解速度及溶解度，有利于提高难溶性药物的生物利用度有利于提高药物微粒在分散介质中的分散性和稳定性在体内分布上有一定的选择性一般具有缓释作用2.微粒分散系的主要性质与特点单分散体系：微粒大小完全均一的体系多分散体系：微粒大小不均一的体系微粒粒径表示方法：几何学粒径、比表面粒径、有效粒径测定方法：光学显微镜法、电子显微镜法、激光散射法、库尔特计数法、Stokes 沉降法、吸附法小于50nm 的微粒能够穿透肝脏内皮，通过毛细血管末梢通过淋巴传递进入骨髓组织静脉注射、腹腔注射0.1~0.3μm 的微粒分散体系能很快被网状内皮系统的巨噬细胞所吞噬，最终多数药物微粒浓集于肝脏和脾脏等部位7~12μm 的微粒，由于大部分不能通过肺的毛细血管，结果被肺部机械性的滤取，肺是静脉注射给药后的第一个能贮留的靶位若注射大于50μm 的微粒指肠系膜动脉、门静脉、肝动脉或肾动脉，可使微粒分别被截留在肠、肝、肾等相应部位微粒的动力学性质：布朗运动是微粒扩散的微观基础，而扩散现象又是布朗运动的宏观表现纳米体系：丁铎尔现象微粒的光学性质粗分散体系：反射光为主，不能观察到丁铎尔现象低分子的真溶液：透射光为主，不能观察到丁铎尔现象电泳微粒分散体系在药剂学中的意义微粒大小与测定方法微粒大小与体内分布微粒的电学性质微粒的双电层结构：吸附层、扩散层布朗运动重力产生的沉降：服从Stokes 定律V= 絮凝与反絮凝二、流变学基础剪切应力与剪切速度是表征体系流变性质的两个基本参数牛顿流动纯液体和多数低分子溶液在层流条件下的剪切应力S 与剪切速度D 成正比。
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第七章流变学基础学习要点一、概述（一）流变学1. 定义：流变学（rheology）是研究物质变形和流动的科学。
变形是固体的固有性质，流动是液体的固有性质。
2.研究对象：(1) 具有固体和液体两方面性质的物质。
(2) 乳剂、混悬剂、软膏、硬膏、粉体等。
（二）变形与流动1. 变形是指对某一物体施加外力时，其内部各部分的形状和体积发生变化的过程。
2. 应力是指对固体施加外力，则固体内部存在一种与外力相对抗而使固体保持原状的单位面积上的力。
3. 流动：对液体施加外力，液体发生变形，即流动。
（三）弹性与黏性1. 弹性是指物体在外力的作用下发生变形，当解除外力后恢复原来状态的性质。
可逆性变形----弹性变形。
不可逆变形----塑性变形2. 黏性是流体在外力的作用下质点间相对运动而产生的阻力。
3. 剪切应力（S）：单位液层面积上所施加的使各液层发生相对运动的外力，FSA=。
4. 剪切速度（D）：液体流动时各层之间形成的速度梯度，dvDdx =。
5. 黏度：η，面积为1cm2时两液层间的内摩擦力，单位Pa·s，SDη=。
（四）黏弹性1. 黏弹性是指物体具有黏性和弹性的双重特征，具有这样性质的物体称为黏弹体。
2. 应力松弛是指试样瞬时变形后，在不变形的情况下，试样内部的应力随时间而减小的过程，即，外形不变，内应力发生变化。
3. 蠕变是指把一定大小的应力施加于黏弹体时，物体的形变随时间而逐渐增加的现象，即，应力不变，外形发生变化。
二、流体的基本性质图7-1 各种类型的液体流动曲线A ：牛顿流动B ：塑性流动C ：假黏性流体D ：胀性流动E ：假塑性流体，表现触变性（一）牛顿流体：1. 特征(1) 剪切速度与剪切应力成正比，S=F/A=ηD或1SDη=。
(2) 黏度η：在一定温度下为常数，不随剪切速度的变化而变化。
2. 应用纯液体、低分子溶液或高分子稀溶液。
（二）非牛顿流体1. 特征：(1) 剪切应力与剪切速度的关系不符合牛顿定律。
(2) 黏度不是一个常数，随剪切速率的变化而变化。
2. 类型：塑性流体、假塑性流体、胀性流体、假黏性流体。
(1) 塑性流体1) 定义：当作用在物体上的剪切应力大于某一值时物体开始流动，否则物体保持即时形状并不会流动的流体。
使物体开始流动时的最小剪切应力称为屈服应力，S0。
2) 特征当S≤S0时，流体不流动；当S＞S0时，液体开始流动，且剪切应力与剪切速度呈直线关系。
3) 应用高浓度的乳剂、混悬剂、单糖浆等。
4) 原理静止时→粒子聚集形成网状结构；S＞S0 →网状结构被破坏，开始流动。
(2) 假塑性流体1) 定义：当作用在物体上的剪切应力大于某一值时物体开始流动，表观黏度随着剪切应力的增大而减小的流体。
这种流动行为也称剪切稀化流动。
2) 特点：a. 有屈服值S0；b. 剪切速率或剪切应力增加，表观黏度减小。
3) 应用：含有长链大分子聚合物或形成不规则颗粒的分散体系。
如甲基纤维素、羧甲基纤维素、大多数高分子溶液等。
4) 原理：静止时→长链大分子或不规则颗粒取向各异，互相缠绕→表观黏度较大；剪切应力作用下→分子或颗粒定向，流动阻力减小→表观黏度降低。
(3) 胀性流体1) 定义：表观黏度随着剪切应力的增大而增加的流体。
这种流动行为也称为剪切增稠流动。
2) 特点：a. 无屈服值，流动曲线经过原点；b. 剪切速率或剪切应力增加，表观黏度增大。
3) 应用：含有大量固体微粒的高浓度混悬剂如50%淀粉混悬剂、糊剂等。
4) 原理：粒子处于紧密充填状态，水充满致密排列的粒子间隙；剪切应力较低时→粒子排列不发生紊乱，表现为较好的流动性；剪切应力较高时→粒子排列被搅乱，形成多孔隙的疏松排列构造，水分渗出，粒子间摩擦力增加，黏度增加。
(4) 假黏性流体1) 特点：a. 无屈服值，流动曲线经过原点；b. 剪切速度或剪切应力增大，表观黏度减小。
2) 应用：1%西黄蓍胶、海藻酸钠、羧甲基纤维素、甲基纤维素的溶液。
表7-1 各种类型流体特点比较及应用名称η特征是否存在S0曲线是否过原点应用牛顿流体T不变，η不变否是纯液体、低分子溶液或高分子稀溶液等塑性流体S、D↑，η↓是否高浓度的乳剂、混悬剂、单糖浆等假塑性流体S、D↑，η↓是否甲基纤维素、羧甲基纤维素、大多数高分子溶液等胀性流体S、D↑，η↑否是50%淀粉混悬剂、糊剂等假黏性流体S、D↑，η↓否是1%西黄蓍胶、海藻酸钠、羧甲基纤维素、甲基纤维素的溶液等（三）触变性1. 定义触变性（thixotropy）是指在一定温度下，非牛顿流体在恒定剪切力（振动、搅拌、摇动）等作用下，黏度减小，流动性增大，当外界剪切力停止或减小时，体系黏度随时间延长而恢复原状的一种性质。
2. 原理流体结构可逆转变：凝胶→溶胶→凝胶。
剪切应力增加→粒子间结构破坏→黏性减小剪切应力撤除→粒子间结构恢复→黏性恢复（恢复时滞形成滞后环）3. 影响因素(1) 质点的形状：针状或片状质点比球状质点易于表现出触变性，较细的质点、形状越不对称越易呈现触变性。
(2) 其他：pH、温度、聚合物浓度、聚合物的联合应用、聚合物结构的修饰、离子的加入、其他辅料的加入。
三、流变性测定法（一）黏度黏度是重要的流变学特性。
1. 黏度的表示方法绝对黏度、运动黏度、相对黏度、增比黏度、比浓黏度、特性黏度等。
2. 影响黏度的因素温度、压力、分散相、分散介质。
（二）黏度计1. 毛细管黏度计----牛顿流体(1) 原理：基于相对测定法的原理而设计，即依据液体在毛细管中的流出速度来测量液体的黏度。
000tt ηρηρ=，η、η0---供试液和标准液的黏度，ρ、ρ0---供试液和标准液的密度，t 、t 0---供试液和标准液在毛细管中流动时的通过时间。
(2) 类型：平氏黏度计、乌氏黏度计。
(3) 测定方法：标准液黏度和两液体的密度已知，只需分别测出一定量的两种液体通过毛细管的时间，就可以求算出供试液的黏度。
2. 落球黏度计----牛顿流体 (1) 原理：Stokes 定律。
()2201 2.104 2.0918d gt d d L D D ρρη⎡⎤-⎛⎫=-+⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎣⎦，其中d---球直径，D---管直径，ρ---液体密度，ρ0---球密度，L---落下距离，t---落下时间，g---重力加速度。
(2) 类型：Hoeppler 落球黏度计。
(3) 测定方法：含有一定温度实验液的垂直玻璃管内，使具有一定密度和直径的玻璃制或钢制的圆球自由落下，通过测定球落下时的速度，可以得到试验液的黏度。
3. 旋转式黏度计----非牛顿流体(1) 原理：根据在转动过程中作用于液体介质中的剪切应力大小测定黏度。
(2) 类型：同心双筒式黏度计、锥板式黏度计、平行板式黏度计（三）制剂流变性的评价方法针入度仪主要用于测定软膏等半固体制剂的稠度平板伸展仪主要用于测定软膏等半固体制剂的延展性四、流变学在药剂学中的应用（一）药物制剂的流变性质1. 稳定性：增加连续相的黏度并使其具有一定的屈服值，可提高乳剂、混悬剂的稳定性。
2. 可挤出性：开盖时，不自动流出；挤出时，可缓慢流出；停止时，不再流出。
3. 涂展性：施加力时，药品容易涂布；停止给力时，药物黏附皮肤。
4. 通针性：通过针头时，结构破坏，黏度降低；注射入皮下时，结构重组，黏性增加。
5. 滞留性：制剂形式，黏度较低，便于给药；给药部位，黏度增加，利于滞留。
常采用触变性的原位凝胶系统，用于眼部给药等。
6. 控释型：触变性体系中，水分的渗入会影响溶胶-凝胶体系基质的结构，进而影响药物的释放速率。
（二）药物制剂的流变性质对生产工艺的影响1. 工艺过程放大牛顿流体型液体制剂（如溶液剂、溶液型注射剂等）较容易完成由小试放大至规模生产，而非牛顿流体制剂（如乳剂、混悬剂、软膏剂等）生产工艺放大有一定难度。
2. 混合作用如果产品特性与剪切应力和时间有关，同时剪切后复原需要时间，工艺过程中使用的各种设备（如混合罐、泵和均质机等）施加机械功（即剪切作用）的强度和经历时间的任何改变都会引起最终产品黏度的明显改变。
精选习题一、名词解释1. 流变学2. 剪切速度 剪切应力3. 塑性流体 假塑性流体 胀性流体4. 触变性5. 黏弹性二、填空题1. 物体在外力作用下发生变形，当解除外力后恢复原来状态的可逆性变形称为 ，而非可逆变形则称为 。
2. 非牛顿流体中，存在屈服值的流体有 、 。
3. 影响体系触变性的因素包括 、 、 、 、 、 、 。
4. 软膏、栓剂等半固体制剂的流变性质测定仪器有 、 。
三、单项选择题1. 以下哪种液体属于牛顿流体：A. 硫磺洗剂B. 鱼肝油乳剂C. 甘油D. 高分子溶液2. 下列流体的流动曲线中，属于塑性流体的是：A. B. C. D.3. 胀性流体的流动公式是 A. SD η= B. 0S S D η-=C. naS D η=(n>1) D. naS D η=(n<1)四、多项选择题SDSDSDSD1. 关于制剂流变性的描述正确的是A. 乳剂随着分散相体积比增加，系统流动性下降，转变成假塑性或塑性流动B. 乳剂中乳化剂浓度越高，制剂的黏度越大，流动性越差C. 混悬剂应选用牛顿流体或假塑性流体，不应选用塑性流体D. 混悬剂应在振摇、倒出及铺展时能自由流动E. 屈服值越小的软膏，越难涂抹2. 非牛顿流体的流动曲线类型包括A. 塑性流动B. 假塑性流动C. 层流D. 乱流E. 胀性流动3. 测定牛顿流体的黏度常用的仪器为A. 毛细管黏度计B. 落球黏度计C. 双重圆筒型黏度计D. 圆锥平板型黏度计E. 平行圆板型黏度计4. 测定半固体制剂的流变性质，主要采用A. 平氏黏度计B. 乌氏黏度计C. Hoppler黏度计D. penetrometerE. spread meter五、问答题1. 什么是牛顿流体？什么是非牛顿流体？有何特征？2. 试总结流变学在液体及半固体制剂领域的应用。
参考答案一、名词解释1.流变学：研究物质变形和流动的科学。
2.剪切速度：液体流动时各层之间形成的速度梯度。
剪切应力：单位液层面积上所施加的使各液层发生相对运动的外力。
3.塑性流体：当作用在物体上的剪切应力大于某一值时物体开始流动，否则物体保持即时形状并不会流动的流体。
假塑性流体：当作用在物体上的剪切应力大于某一值时物体开始流动，表观黏度随着剪切应力的增大而减小的流体。
胀性流体：表观黏度随着剪切应力的增大而增加的流体4.触变性：指在一定温度下，非牛顿流体在恒定剪切力（振动、搅拌、摇动）等作用下，黏度减小，流动性增大，当外界剪切力停止或减小时，体系黏度随时间延长而恢复原状的一种性质。
5.黏弹性：指物体具有黏性和弹性的双重特征。
二、填空1. 弹性变形、塑性变形2. 塑性流体、假塑性流体3. 质点形状、pH、温度、聚合物浓度、聚合物的联合应用、聚合物结构修饰、离子的加入4. 针入度仪、平板伸展仪三、单项选择题1. C2. C3. D四、多项选择题1. ABD2. ABE3. AB4. DE五、问答题1. 答：牛顿流体：符合牛顿黏性定律，在一定温度下，液体在层流条件下的剪切应力与剪切速率成正比。